Bài giảng Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu: Chương 5 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển (P1)

9/16/2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Bộ môn Cầu và Công trình ngầm

Website: 

Website:  />
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG 
MỐ TRỤ CẦU
TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN
Website môn học:  />Hà Nội, 8‐2013

CHƯƠNG V
Thi công móng

295

1


9/16/2013

Nội dung chương 5
• 5.1. Phân loại móng và các công tác
• 5.2. Thi công hố móng
–
–
–
–

–

5.2.1. Thi công móng nông đào trần
5.2.2. Thi công móng nông gia cố vách
5.2.3. Thi công hố móng sử dụng vòng vây cọc ván
5.2.4. Thi công ở nơi có nước mặt
5.2.5. Đào đất trong hố móng

• 5.3. Thi công móng cọc chế tạo sẵn
– 5.3.1. Thi công cọc thép
– 5.3.2. Thi công cọc BTCT đúc sẵn

• 5.4. Đổ bê tông dưới nước
–
–
–
–

5.4.1. Phương pháp thủ công
5.4.2. Phương pháp mở đáy
5.4.3. Phương pháp ống rút thẳng đứng
5.4.4. Phương pháp vữa dâng

• 5.5. Thi công móng cọc khoan nhồi.
• 5.6. Thi công móng giếng chìm và giếng chìm hơi ép
296

5.1. Phân loại móng và các công tác
• Phân loại: 
– Móng trên cạn và móng dưới nước

– Móng nông và móng sâu
• Móng sâu có nhiều loại
– Móng cọc đóng (ép)
– Móng cọc đào nhồi
– Móng cọc khoan nhồi
– Móng giếng chìm
– Móng giếng chìm hơi ép…
297

2


9/16/2013

Phân loại móng và các công tác (t.theo)
• Các công tác thi công móng nông:
– Thi công hố móng
– Thi công bệ mố hoặc bệ trụ

• Các công tác thi công móng cọc:
– Thi công cọc
– Thi công đài cọc (bệ mố hoặc bệ trụ)

298

5.2. Thi công hố móng
• Hố móng trên cạn:
– Hố móng đào trần
– Hố móng có ván lát
– Hố móng dùng vòng vây cọc ván

• Hố móng dưới nước: 
–
–
–
–
–
–

Vòng vây đất
Vòng vây đá hộc
Vòng vây bao tải cát
Vòng vây cọc ván gỗ (đơn/kép)
Vòng vây cọc ván thép
Vòng vây thùng chụp
299

3


9/16/2013

5.2.1. Thi công móng nông đào trần

– Phạm vi áp dụng:
• Khi cao độ nước ngầm thấp hơn đáy hố móng
• Đất tương đối chắc chắn, đồng chất và có độ ẩm nhỏ
• Trong phạm vi đào đất không có các công trình khác
300

Thi công móng nông đào trần (t.theo)
– Một số độ dốc mái đất giới hạn (dùng để tham khảo):

Tên loại đất

Tỷ số chiều cao trên chiều ngang của taluy với
các trường hợp độ sâu hố móng khác nhau:

< 1,5 m

1,5‐3m

3‐5m

Đất đắp có độ ẩm tự nhiên

1 :  0,25

1 : 1

1 : 1,25

Cát, sỏi ẩm không bão hòa nước

1 :  0,50

1 : 1

1 : 1

Cát pha sét có độ ẩm tự nhiên

1 : 0,25

1 : 0,67

1 : 0,85

Sét pha cát có độ ẩm tự nhiên

1 :  0

1 : 0,5

1 : 0,75

Đất sét có độ ẩm tự nhiên

1 :  0

1 :  0,25

1 :  0,50

Đất đá rời

1 :  0

1 :  0,1

1 :  0,25

Đất đá chặt

1 :  0

1 :  0

1 :  0,10
301

4


9/16/2013

Thi công móng nông đào trần (t.theo)
– Các tải trọng thi công, tĩnh tải đất đắp cần phải đặt xa mép hố
móng tối thiểu là 1m. Độ dốc của taluy trong trường hợp có
tĩnh tải và hoạt tải ở mép mố tham khảo ở bảng sau:
Tên đất

Taluy của vách hố móng
Khi có tĩnh tải ở mép hố

Khi có hoạt tải ở mép hố

Cát, cuội, sỏi

1 : 1

1 : 1.25

Cát pha sét

1 : 0.67

1 : 1

Sét pha cát

1 : 0.5

1 : 0.75

Đất sét lẫn cát đá

1 : 0.33

1 : 0.67

Nham thạch

1 : 0

1 : 0
302

Thi công móng nông đào trần (t.theo)
– Đối với móng sâu và rông, đào trong đất có nhiều lớp thì có

thể đào trần thành nhiều cấp, mỗi cấp cao không quá 2‐3m.
– Mái dốc mỗi cấp tùy theo điều kiện của đất đá

303

5


9/16/2013

5.2.2. Thi công móng nông gia cố vách
– Khi thi công hố móng trong nền đắp, đất cát quá ẩm thì nhất
thiết phải gia cố vách.

Móng có vách chống dùng ván lát ngang:

304

Thi công móng nông gia cố vách (t.theo)
– Khi đất tốt có thể sử dụng những ván gỗ bề rộng lớn để lát. 
Đối với đất không tốt có thể sử dụng tấm gỗ bề rộng nhỏ hơn
để lát dần xuống khi đào.
– Cạnh trên của ván ốp đầu tiên nên bố trí cao hơn miệng hố
móng ít nhất 15cm.
– Sau khi xây dựng xong có thể lấp hố và tháo ván ốp dần từ
dưới lên.
– Nếu hố móng không sâu (H<3m), đất thuộc loại dính và không
thấm nước, ván gỗ có thể đặt thưa (ví dụ cách nhau một
quãng hở 10‐20cm) để tiết kiệm vật liệu.
305

6


9/16/2013

Thi công móng nông gia cố vách (t.theo)
– Một số sơ đồ bố trí các thanh chống ngang.

306

Thi công móng nông gia cố vách (t.theo)
Kết hợp thép hình I và ván ngang
– Thép hình I được hạ trước
vào trong đất nền theo
chu vi hố móng với khoảng
cách 1.2 đến 1.5m.
– Việc hạ thép hình I có thể
được tiến hành bằng búa
đóng, búa rung, hoặc khoan
tạo lỗ trước với độ sâu chân
cọc bằng hoặc thấp hơn đáy
hố móng.
307

7


9/16/2013

Thi công móng nông gia cố vách (t.theo)
– Đào đất và lắp dần các ván
gỗ vào khe giữa hai cánh
chữ I.
– Khi đóng các nêm ở hai bên
cánh, ván sẽ ốp sát vào vách
đất. Sau đó dùng các nẹp
đứng, tiết diện nhỏ đóng
vào ván để hãm không cho
nêm bị tuột, lỏng.
– Phương án này có cấu tạo
chắc chắn, thi công nhanh
chóng và thuận tiện để gia cố vách hố móng.
308

5.2.3. Thi công hố móng sử dụng vòng vây cọc ván
– Có thể áp dụng cho thi công hố móng trên cạn nhưng phương
pháp này đặc biệt có hiệu quả khi thi công các hố móng:
• Trong trường hợp mức nước ngầm cao hơn đáy hố móng, 
đất ngậm nước dễ bị sạt lở; 
• Đặc biệt khi thi công móng ở nơi có nước thì ngoài việc
phải gia cố thành hố móng thì việc ngăn nước mặt là yêu
cầu rất quan trọng.

5.2.3.1. Phân loại VVCV theo kết cấu đỡ cọc ván
– Loại tự đứng;
– Loại có thanh chống (hoặc khung chống);
– Loại có thanh neo.
309

8


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Vòng vây cọc ván tự đứng:

310

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Vòng vây cọc ván có thanh chống, khung chống:

311

9


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Vòng vây cọc ván có khung chống

312

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Vòng vây cọc ván có khung chống

313

10


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Vòng vây cọc ván có khung chống

314

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Vòng vây cọc ván có thanh neo:

315

11


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
5.2.3.2. Phân loại theo vật liệu làm cọc ván:
– Cọc ván gỗ;
– Cọc ván BTCT;
– Cọc ván thép và cọc ống thép;

316

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
• Vòng vây cọc ván gỗ:

– Sử dụng với hố móng
không sâu quá 4‐5m vì
gỗ để chế tạo cọc cũng
chỉ có độ dài hạn chế
(khoảng 6‐8m).
– Cọc ván gỗ thích hợp
với các loại đất tương
đối yếu và không lẫn
các chướng ngại vật
như gỗ, đá …v.v…
317

12


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Cấu tạo vòng vây cọc ván gỗ

318

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Ưu điểm: 
• Chế tạo đơn giản;
• Thi công tương đối nhẹ nhàng.

– Nhược điểm:
•
•

•
•
•

Chiều dài hạn chế;
Cường độ tương đối thấp;
Độ khít của các khe mộng ngăn nước kém;
Không sử dụng được nhiều lần;
Hạ cọc ván gỗ trong sỏi, cuội và sét cứng thường gặp nhiều khó khăn…

– Phạm vi sử dụng:
• Hiện nay hầu như không được sử dụng nhằm đáp ứng yêu cầu bảo vệ
môi trường.
319

13


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
• Vòng vây cọc ván BTCT:
– Cọc ván BTCT thường chỉ dùng để thi công móng trong trường
hợp tường cọc ván được dùng kết hợp là một bộ phận của
công trình hoặc làm tường cừ cố định để bảo vệ móng.
– Rất ít khi cọc ván BTCT dùng để làm các vòng vây tạm thời
trong thi công móng cầu.
– Nhược điểm: kích thước lớn, trọng lượng nặng
– Để giảm khối lượng có thể sử dụng cọc ván BTCT dự ứng lực:
• Hiện nay ở Việt Nam đã sản xuất được cừ ván dự ứng lực

(công ty Vina‐PSMC tại Nghi Sơn).

320

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Cọc ván cừ BTCT dự ứng lực chuẩn bị xuất xưởng:
‐ Để tiện cho vận
chuyển bằng ô tô, 
chiều dài cọc ván
BTCT dự ứng lực
thông thường chỉ
dài 12m
‐ Với chiều dài lớn
hơn phải chuyên
chở bằng phương
tiện đặc biệt hoặc
sử dụng đường
thủy.

321

14


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Lắp đặt ống nước cao áp vào đầu béc của cọc:
‐ Cọc BTCT dự ứng
lực được hạ bằng

phương pháp
rung kết hợp xói
nước.
=> cần cấu tạo
ống nước cao áp
trong thân cọc để
sử dụng nước cao
áp xói đất tại mũi
cọc.

322

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Kiểm tra áp lực nước trước khi hạ cọc ván BTCT dự ứng lực:

323

15


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Hạ cọc ván BTCT dự ứng lực bằng rung kết hợp xói:
Cần kiểm tra quan sát 
bằng máy kinh vĩ và 
bằng mắt thường 
trong quá trình hạ 
cọc, đảm bảo cọc hạ 
theo phương thẳng 

đứng cả 2 phương 
ngang và phương 
dọc. Tránh trường 
hợp đóng cọc xéo 
theo 2 phương.

324

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Hàng cọc ván BTCT dự ứng lực sau khi hạ đến cao độ thiết kế:

325

16


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
• Vòng vây cọc ván thép:
– Sử dụng rất phổ biến trong xây dựng cầu nhất là khi:
•
•
•
•

Chiều sâu cắm vào đất > 6m với đất nền là đất sỏi và sét;
Các hố móng sâu (h>5m);
Chiều sâu nước lớn hơn 2m;
Ở những vị trí phải đóng qua lớp đất đá cứng mà cọc ván gỗ, 

BTCT không đóng xuống được.

– Do thành cọc có chiều dày tương đối mỏng và làm bằng vật
liệu có cường độ cao nên cọc ván thép có thể đóng qua được
lớp sỏi cuội và những lớp đá không quá rắn.
– Các khớp mộng trong vòng vây cọc ván thép rất chặt chẽ, có
khả năng chịu kéo (xé) lớn và bảo đảm ngăn nước tốt hơn
nhiều so với các loại cọc ván khác.
326

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Mặt bằng móng sử dụng vòng vây cọc ván thép:

327

17


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Mặt bằng móng sử dụng vòng vây cọc ván thép:

328

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Chi tiết vòng vây cọc ván thép:
Khung dÉn h−íng
Cäc

Cäc v¸n thÐp

Cäc

cÊu t¹o cäc gãc

Khung dÉn h−íng
§Öm t¹m thêi
Thép góc

329

18


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Chi tiết vòng vây cọc ván thép:

330

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Chi tiết vòng vây cọc ván thép:

331

19

9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Vòng vây cọc ống thép:

332

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Khung dẫn hướng của vòng vây cọc ống thép

333

20


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Mặt bằng cấu tạo vòng vây cọc ống thép

334

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Mặt bằng cấu tạo vòng vây cọc ống thép cầu Nhật Tân

335

21

9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
Cấu tạo mối nối giữa 2 ống thép liền kề

336

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Vòng vây cọc ván thép kết hợp cọc thép định hình:

337

22


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
5.2.3.3. Một số yêu cầu chính đối với hố móng sử dụng
vòng vây cọc ván
– Trên mặt bằng: kích thước của VVCV lớn hơn kích thước thiết
kế của móng ít nhất là 30cm (ở phần đổ BT trong nước) và
phải phù hợp với việc bố trí ván khuôn (ở phần đổ BT trên cạn)
– Khi cọc chịu lực đóng xiên thì đầu của cọc ván cách cọc móng
không nhỏ hơn 1m (khi không sử dụng bê tông bịt đáy) và
không nhỏ hơn 0.5m (khi sử dụng bê tông bịt đáy).
– Đỉnh vòng vây cọc ván cao hơn mực nước ngầm 0.3m và cao
hơn mực nước trên sông 0.7m. 
– Cọc ván thép có thể nối dài bằng các bản thép ốp hai bên và
dùng liên kết hàn hoặc đinh tán để có chiều dài tới 35‐40m.

338

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Nếu lớp đất ít thấm
nước nằm không sâu
lắm thì tốt nhất nên
đóng chân cọc ván tới
lớp đó.
– Nước chỉ lọt vào hố
móng qua các khe hở
không khít giữa các cọc
ván.
– Phải bố trí thuận tiện cho việc bơm cạn nước khỏi hố móng và
tránh hiện tượng cát trồi lên từ đáy hố móng.

339

23


9/16/2013

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Nếu lớp đất ít thấm nước
nằm ở sâu, để đảm bảo
cường độ và ổn định cho
công trình cọc ván, chân
cọc ván phải hạ xuống
dưới cao độ đáy móng
một đoạn bằng t (m).

• Đối với đất dính, cát thô,
sỏi cuội thì: t ≥ 1m 
• Đối với đất sét chảy, sét dẻo chảy hoặc á sét và á cát, hoặc bùn no 
nước, hoặc cát hạt nhỏ, cát mịn thì: t  ≥ 2m

– Nếu có dùng lớp lót ngăn nước thì chiều sâu đóng cọc ván
không nhỏ hơn 1m trong mọi loại đất.
340

Thi công hố móng sử dụng VVCV (t.theo)
– Để giảm bớt chiều dài cọc
ván thì có thể hạ cao độ của
đỉnh tường xuống thấp hơn
mặt đất tự nhiên, gần tới
mức nước ngầm (phải cao
hơn mực nước ngầm tối
thiểu 0.3m)
=> Khi đó, phần hố móng phía
trên có thể đào trần không
vách chống.

341

24